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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Engenharia Química
 
Disciplina: PQI3101 - Fundamentos das Transformações Químicas
Fundamentals of Chemical Transformations

Créditos Aula: 3
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 45 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2014 Desativação:

Objetivos
O objetivo do curso é mostrar que as transformações químicas são promovidas pela existência de uma força motriz e são regidas por fenômenos dinâmicos. Para isso, preconiza-se a realização de experimentos que permitam ao aluno apreender os conceitos mais importantes para a análise das transformações químicas e físicas envolvidas. Busca-se a compreensão a) da diferença de potencial – térmico, mecânico ou químico – como força motriz para as transformações e b) dos mecanismos que definem suas velocidades.
 
The aim of this course to show that chemical transformations are caused by the existence of driving forces and are governed by dynamical phenomena. Therefore, experimental activities that allow the student to understand the most important concepts for the analyses of physical and chemical transformations are proposed. The objective is to present a) the concept that differences in thermal, mechanical or chemical potential are the driving forces for chemical transformations and b) the mechanisms that define their rates.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
69532 - Cláudio Augusto Oller do Nascimento
 
Programa Resumido
1. Grandezas intensivas e extensivas. Balanços de massa. Balanços atômicos. Balanços de energia (primeira lei). Definição de forças motrizes químicas: diferenças de temperatura, pressão e composição. O conceito de equilíbrio. Descrição da velocidade de algumas transformações e a sua relação com as forças motrizes.
2. Aulas de Laboratório: são programadas seis aulas de laboratório, cujo conteúdo abrangerá os conceitos de balanço de massa, balanço de energia (1ª lei da Termodinâmica), equilíbrio químico, cinética de transferência de calor e cinética química.
 
1. Intensive and extensive quantities. Mass balances. Atom balances. Energy balance (first law of Thermodynamics). Definition of chemical driving forces: differences in temperature, pressure and composition. The concept of equilibrium. Description of the transport rate and its relation to the driving force.
2. Laboratory classes: six laboratory experiments are scheduled. Their content will cover the concepts of mass balance, energy balance (first law of Thermodynamics), chemical equilibrium, heat transfer kinetics and chemical kinetics.
 
 
Programa
O curso inicia-se com uma introdução a alguns conceitos importantes para a análise das transformações químicas. Estes conceitos envolvem a formulação de balanços de massa e energia em sistemas fechados e abertos. A velocidade das transformações é ilustrada a partir de alguns exemplos em cinética química, escoamento, transferência de calor e produção de trabalho. Por meio deste procedimento pretende-se mostrar que além da força motriz, a cinética controla a velocidade das transformações químicas.
O curso é baseado em experimentos em laboratório sobre os fundamentos das transformações químicas. Os seguintes assuntos serão abordados nos experimentos:
1. O princípio de conservação de massa.
2. O primeiro princípio da termodinâmica
3. Transporte de momento, energia e matéria
4. Equilíbrio químico
5. Cinética das reações químicas
A disciplina terá aulas teóricas quinzenais de duas horas e aulas de laboratório quinzenais de quatro horas. Os assuntos a serem vistos nas aulas de laboratório serão previamente apresentados nas aulas teóricas.
 
The course begins with an introduction of some important concepts for the analysis of chemical transformations. These concepts entail the formulation of energy and mass balances in closed and open systems. The rate of change is exemplified with experiments in chemical kinetics, momentum and heat transfer. This procedure is intended to show that, besides the driving force, kinetic hindrances control the rate of chemical transformations.
The course is based on laboratory experiments. The following subjects will be addressed in the experiments:
1. The principle of conservation of mass.
2. The first law of Thermodynamics
3. Momentum, energy and mass transport
4. Chemical equilibrium
5. Kinetics of chemical reactions
The course comprises lectures and laboratory experiments. The topics to be seen in lab classes will be firstly presented in lectures.
 
 
Avaliação
     
Método
Haverá duas provas escritas sobre os conceitos estudados, e a cada aula de laboratório haverá um relatório correspondente, ao qual se atribuirá uma nota.
Critério
Média = P1/4 + P2/4 + L/2
P1 = Nota da prova 1
P2 = Nota da prova 2
L = Média das notas das experiências
Norma de Recuperação
Uma prova escrita realizada na semana anterior ao inicio das aulas do semestre letivo seguinte
 
Bibliografia
     
- Notas de aula
- Felder, R. M., Rousseau, R. W., Princípios Elementares dos Processos Químicos. 3ª ed., Rio de Janeiro, LTC Editora, 2005.
- Atkins, P. W., Paula, J. Physical Chemistry, 9th ed., Oxford University Press, 2010.
 

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